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柯盛行 首頁>新聞動態

博勒飛助力綠色新能源鋰電池的品質提升

新能源汽車,又稱為清潔能源汽車、清潔汽車,是以清潔燃料取代傳統汽油的環保型汽車的統稱,其特征在于能耗低、污染物排放少,屬于環保友好型。包括燃料電池汽車、混合動力汽車、氫能源動力汽車和太陽能汽車等。

新能源汽車迎來發展新機遇,動力鋰電池實現井噴式發展。

近年來,中國多地出現的霧霾等嚴重污染性天氣為新能源汽車、環保等產業帶來機遇。在國家的大力扶持下,我國的電動汽車行業得到了普遍關注和迅猛發展,隨之動力電池企業也如雨后春筍一般紛紛涌現。

在全球重點發展電動車、儲能電池等新能源產品的今天,鋰電池被認為是公認的理想儲能元件,得到了更高的關注。我國也涌現了比亞迪、中航鋰電、國軒高科等全球電池行業引人注目的骨干企業。

目前市場上已經商業化的動力鋰電池主要包括磷酸鐵鋰電池、錳酸鋰電池和三元材料電池等。中國市場以磷酸鐵鋰為主,而日韓大多選擇錳酸鋰和三元材料的混合電池體系。

鋰離子電池的主要構成材料包括電解液、隔離材料、正負極材料等。正極材料占有較大比例(正負極材料的質量比為3:1~4:1),因為正極材料的性能直接影響著鋰離子電池的性能,其成本也直接決定電池成本高低。而鋰電池負極材料把握著動力電池的安全性命脈。


Brookfield和鋰電之間那點事兒…

鋰電池正負極材料的研究和制造

在鋰離子電池的整個生產工藝中,混合分散工藝對產品的品質影響度大于30%,是整個生產工藝中較重要的環節。鋰離子電池的電極制造,正極漿料由粘合劑、導電劑、正極材料等組成;負極漿料則由粘合劑、石墨碳粉等組成。正、負極漿料的制備都包括了液體與液體、液體與固體物料之間的相互混合、溶解、分散等一系列工藝過程,而且在這個過程中都伴隨著溫度、粘度、環境等變化。

在正、負極漿料中,顆粒狀活性物質的分散性和均勻性直接響到鋰離子在電池兩極間的運動,因此在鋰離子電池生產中各極片材料的漿料的混合分散至關重要,漿料分散質量的好壞,直接影響到后續鋰離子電池生產的質量及其產品的性能。其中,漿料的粘度就成為了影響產品品質的一個關鍵因素。

此時,粘度測量專業的BROOKFIELD實驗室系列粘度計和RST系列高級流變儀毫無疑問成為了鋰電行業QC和R&D的好伙伴,而BROOKFIELD的 “STT-100在線粘度測量系統” 更能實現鋰電池漿料在線粘度的實時監控和準確測量,極大地提升了鋰電池的工藝控制和產品品質。


鋰電池漿料的流變性解析

鋰電池漿料的混合分散過程伴隨著鋰電池漿料制備的整個過程。漿體的進一步分散主要依靠葉輪的剪切作用,而葉輪的流量決定了葉輪的分散能力。在離葉輪端部較遠的區域,總會存在一層漿料始終停滯不動,這個區域也就是人們常說的“死區”,分散設備的工作區域越大,而且漿料粘度越高,“死區”的問題就越突出。就算采用不同的葉輪和結構,死區仍然難以避免,因此在鋰離子電池漿料的制備過程中,所制得的漿料產品就會出現混合分散不均勻、粉體顆粒與粘合劑接觸不均勻、易分層和發生硬性沉淀等一系列問題。

這是由于漿體的流變性十分復雜:一種漿體在低濃度時可能表現為牛頓流體或假塑性流體;濃度稍高產生絮團后,可能表現為賓漢流體;更高的濃度下又可能會出現脹塑性流體。對同—種漿料,在低剪切率時不出現脹流現象,剪切率高時又可能轉化為脹塑性流體。特別是當剪切速率增高到一定限度后,剪切定向達到了較佳程度,因而使表觀粘度不隨剪切速率而變。但實際上,此時漿料剪切至較佳程度的表觀粘度已經淪為一種“虛假的穩定”,無法代表漿體在生產或使用中的“實際粘度”或QC控制所要求的“真實粘度”。

隨著工業自動化生產的飛速發展,盡管實驗室采樣的測量方式仍然是成品QC的首選檢測方法,但這種離線式方法已經越來越無法滿足工業化大生產的要求,市場迫切希望有一款能夠實現實時監控而又能準確測量漿料粘度的在線儀器來替代原始且繁瑣的人工操作。


STT-100旋轉式在線粘度測量系統:

實踐證明的鋰電漿料在線粘度解決方案

阿美特克集團 - 美國博勒飛公司的“STT-100旋轉式在線粘度測量系統”采用與實驗室粘度測量標準一致的經典可靠的旋轉法工作原理,經過數年的實踐摸索和技術改進,基本解決了鋰電漿料在線粘度測量過程中容易產生漿料淤積的“死區”問題;同時,從根本上避免了振動法固有的高剪切率影響而導致“粘度失真”以及“易受生產現場的工況影響,粘度數據波動大”等鋰電漿料的在線粘度測量難題,真正意義上實現了鋰電池漿料在線粘度的實時監控和準確測量,確保生產過程中以及涂布前漿料的粘度始終如QC要求,從而有效保證品質。

目前,STT-100在線粘度測量系統已經或即將在比亞迪、中航鋰電等鋰電池代表性骨干企業中大量地成功應用,傾情助力發展中國新能源事業!


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